JP2006030063A - 切替機構用位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 切替機構の状態を正確に検知し、状態検知に伴う部材の加工及び組み付けの公差を緩和し、低コストに構成し、搭載性を向上させる。
【解決手段】 電磁石５によって移動操作される移動部材７を介して切替機構９を断続操作する電磁アクチュエータ１１と、移動部材７により直接ＯＮーＯＦＦ操作されて切替機構９の状態を検知するスイッチ１３とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、クラッチのような切替機構の切替操作を行うと共に、切替の状態を検知する機能を備えた切替機構用位置検出装置に関する。

特許文献１にアクチュエータが記載されている。

図９のように、このアクチュエータ５０１は、デファレンシャル装置５０３の差動ロック用ドッグクラッチ５０５を断続操作するために用いられており、プランジャ５０７とこれを移動操作する電磁石５０９から構成され、移動操作されたプランジャ５０７はクラッチリング５１１を押圧してドッグクラッチ５０５を噛み合わせる。

また、ドッグクラッチ５０５が噛み合った（差動がロックされた）ことを検知するために、従来は、クラッチリング５１１に連結されたプレッシャープレート５１３の移動に伴って作動するポジションスイッチが用いられており、このポジションスイッチはデファレンシャル装置５０３のベアリングを支持するベアリングキャップ上に固定されている。
特開２００３−１５８８６２号公報（図１）

しかし、ポジションスイッチを用いてドッグクラッチ（切替機構）の状態を検知する上記従来例では、クラッチリング５１１（切替機構の構成部材）と、プレッシャープレート５１３と、ポジションスイッチの内部でスイッチの接点部材まで移動情報を伝達して作動させる部材群などの多数の部材が、ドッグクラッチとポジションスイッチの間に介在するから、クラッチリング５１１からポジションスイッチ内部の接点部材までの情報伝達の累積誤差及びタイムラグがそれだけ大きくなる。

従って、正確な情報を迅速に伝達するためには、これら中間部材の加工寸法と組み付け寸法を厳しく管理（これらの公差を厳しく設定）する必要があり、それだけコストが上昇する。

また、ポジションスイッチはアクチュエータ５０１と別体に設けられており、このポジションスイッチを配置するためには、ベアリングキャップ（デフキャリヤ）を改造する必要があるからさらにコスト高になる上に、デフキャリヤの改造に伴って車両に搭載する際の障害が大きくなる。

また、移動情報を伝達するために中間部材であるプレッシャープレートを用いているだけ部品点数が多くなり、それだけ、コストが上昇する上に、デファレンシャル装置５０３が軸方向及び径方向に大型化することによって、車載性が低下する恐れがある。

そこで、この発明は、切替機構の状態を正確に検知すると共に、状態検知に必要な部材の加工精度及び組み付け精度の公差を緩和し、低コストに構成し、車載性を向上させる切替機構用位置検出装置の提供を目的としている。

請求項１の切替機構用位置検出装置は、電磁石によって移動操作される移動部材を介し切替機構を断続操作する電磁アクチュエータと、移動する移動部材によって直接ＯＮーＯＦＦ操作され、切替機構の状態を検知するスイッチとを備えたことを特徴とする切替機構用位置検出装置。

請求項２の発明は、請求項１に記載された切替機構用位置検出装置であって、スイッチを構成する接点部材を、電磁アクチュエータの構成部材に取り付けたことにより、スイッチを電磁アクチュエータの内部に配置したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された切替機構用位置検出装置であって、スイッチの回路部材として第１接点部材と第２接点部材とを設けると共に、移動部材をこれらの導通部材とし、移動した移動部材が第１接点部材と第２接点部材とを導通させ、あるいは、導通を解除すると、スイッチがＯＮ作動、あるいは、ＯＦＦ作動することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、第１接点部材と第２接点部材を、電磁アクチュエータが切替機構を作動させるときに移動部材と接触する側に配置すると共に、移動部材に隣接して弾性部材を設けたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、第１接点部材が弾性を有し、この弾性によって移動部材に摩擦を与えることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、第１接点部材と第２接点部材を、電磁アクチュエータが切替機構の作動を停止させたときに移動部材と接触する側に配置すると共に、第１接点部材と第２接点部材が弾性を有し、この弾性によって移動部材を切替機構側に押圧することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１に記載された切替機構用位置検出装置であって、スイッチを構成する接点部材が、移動部材に押されると支点を中心に揺動することによって、スイッチがＯＮ作動、あるいは、ＯＦＦ作動することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７に記載された切替機構用位置検出装置であって、
揺動する前記接点部材が、一側端部で移動部材に押圧されると他側端部で相手側接点部材と接触し、あるいは、接触を解除すると共に、相手側接点部材が、近傍の部材上に設けられていることを特徴とする。

請求項１の切替機構用位置検出装置は、電磁石によって移動操作された移動部材によってスイッチが直接ＯＮーＯＦＦ操作されるように構成したことにより、移動部材の実位置を検知することができるから、切替機構の状態を検知するための極めて正確な情報が得られる上に、検知情報を多数の中間部材を介してポジションスイッチに伝達する従来例と異なり、各中間部材の加工寸法と組み付け精度の公差を厳しく設定する必要がなくなって、コストが大幅に低減する。

また、移動情報を伝達するためのプレッシャープレート（中間部材）を用いないから、部品点数とコストがそれだけ低減する上に、切替機構用位置検出装置及びこれを用いた装置において軸方向及び径方向の大型化が回避される。

請求項２の切替機構用位置検出装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

また、接点部材を電磁アクチュエータの構成部材に取り付けてスイッチを電磁アクチュエータの内部に配置したから、従来例と異なり、ベアリングキャップのようなケーシング部材を改造する必要がなくなってさらに低コストになる。

請求項３の切替機構用位置検出装置は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。

また、スイッチの回路部材に電磁アクチュエータの構成部材である移動部材を利用したことによって切替機構の状態検知情報を伝達する経路がさらに簡素化されるから、情報伝達の累積誤差及びタイムタグがさらに小さくなり、従って、切替機構の状態をそれだけ正確で、迅速に検知することができる。

請求項４の切替機構用位置検出装置は、請求項３の構成と同等の効果を得ることができる。

また、弾性部材が切替機構の待ち機構として機能するから、確実に噛み合わせることができる。

請求項５の切替機構用位置検出装置は、請求項３の構成と同等の効果を得ることができる。

また、第１接点部材の弾性によって移動部材を押圧し摩擦力を与えたことにより、移動部材のガタ（振動）や倒れが軽減されて、切替機構の動作が正常に保たれると共に、振動による移動部材の誤移動及び切替機構の誤動作を回避することができる。さらに切替機構がＯＦＦに移動する状態（抜け待ち時の状態）を正確に判断できる。

請求項６の切替機構用位置検出装置は、請求項３の構成と同等の効果を得ることができる。

また、電磁アクチュエータによる移動部材の軸方向推力を正又は負の方向にアシストすることができる。

請求項７の切替機構用位置検出装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

また、支点を中心に揺動する接点部材は、支点の位置を変えることによって両端の移動距離（ストローク）を任意に調整することができ、従って、移動部材のストロークや、相手側接点部材の位置を自由に変えることができる。

請求項８の発明は、請求項７の構成と同等の効果を得ることができる。

また、この構成では、相手側接点部材を近傍の固定側に容易に配置することができる。

以下本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４によって切替機構用位置検出装置１（本発明の第１実施形態）とこれを用いたデファレンシャル装置３の説明をする。以下の説明の中で左右の方向はデファレンシャル装置３が用いられた車両及び図１と図２と図４での左右の方向である。

［切替機構用位置検出装置１の特徴］
切替機構用位置検出装置１は、電磁石５によって移動操作されるプランジャ７（移動部材）を介してドッグクラッチ９（切替機構）を断続操作する電磁アクチュエータ１１と、移動操作されたプランジャ７によって直接ＯＮーＯＦＦ操作され、ドッグクラッチ９の状態を検知するスイッチ１３とを備え、
スイッチ１３を構成する第１接点部材１５と第２接点部材１７を、電磁石５の電磁コイル１９（電磁アクチュエータ１１の構成部材）側に取り付けたことにより、スイッチ１３を電磁アクチュエータ１１の内部に配置し、
プランジャ７を、第１接点部材１５と第２接点部材１７の導通部材とすることによって、スイッチ１３の構成部材に利用し、
第１接点部材１５と第２接点部材１７を、ドッグクラッチ９が噛み合うときプランジャ７と接触する個所に配置すると共に、
ドッグクラッチ９の待ち機構として機能するバネ２１（弾性部材）を設けたことを特徴とする。

［デファレンシャル装置３の構成］
デファレンシャル装置３は、上記の切替機構用位置検出装置１と、デフケース２３と、差動機構２５と、リターンスプリング２７と、コントローラなどから構成されている。

デフケース２３はケーシング本体２９と左カバー３１をボルト３３で固定して構成されており、オイル溜りが形成されたデフキャリヤ３５の内部に配置され、カバー３１とケーシング本体２９に形成された各ボス部３７，３９はテーパーローラーベアリング４１を介してそれぞれデフキャリヤ３５に支承されている。デフケース２３にはリングギアがボルトで固定され、リングギアは動力伝達系のギヤと噛み合っている。この動力伝達系はトランスミッション側に連結されており、デフケース２３はトランスミッションとこの動力伝達系とを介して伝達されるエンジンの駆動力によって回転駆動される。

差動機構２５は、複数本のピニオンシャフト４５と、各ピニオンシャフト４５に支承されたピニオンギア４３と、左右からそれぞれ各ピニオンギア４３と噛み合った出力側のサイドギア４７，４９から構成されている。各ピニオンシャフト４３はデフケース２３（ケーシング本体２９）に設けられた貫通孔５１に端部を係合し、スプリングピン５３によって抜け止めされている。デフケース２３と各ピニオンギア４３との間には球面ワッシャ５５が配置され、ピニオンギア４５の遠心力と、サイドギア４７，４９との噛み合いによってピニオンギア４３に生じる噛み合い反力を受けている。

各サイドギア４７，４９のボス部５７，５９はカバー３１とケーシング本体２９に形成された支承部６１，６３でそれぞれ支承されており、サイドギア４７，４９は各ボス部５７，５９にスプライン連結された車軸を介して左右の車輪側に連結されている。また、左サイドギア４７とデフケース２３との間にはスラストワッシャ６５が配置され、右サイドギア４９とデフケース２３との間にはスラストワッシャ６７，６７が配置され、それぞれの噛み合い反力を受けている。

また、電磁アクチュエータ１１によって断続操作されるドッグクラッチ９は、右サイドギア４９に形成された噛み合い歯６９と、クラッチリング７１に形成された噛み合い歯７３によって構成されている。クラッチリング７１は複数個の脚部７５をケーシング本体２９に形成された複数の開口７７にそれぞれ貫通してデフケース２３に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。図２のように、クラッチリング７１が左に移動するとドッグクラッチ９が噛み合って差動機構２５の差動回転がロックされ、図１のように、クラッチリング７１が右へ戻るとドッグクラッチ９の噛み合いと差動ロックが解除される。

リターンスプリング２７は右サイドギア４９とクラッチリング７１との間に配置され、クラッチリング７１をドッグクラッチ９の噛み合い解除位置側（右方）へ付勢している。

［切替機構用位置検出装置１の構成］
上記のように電磁アクチュエータ１１は電磁石５とプランジャ７から構成されており、電磁石５は、上記電磁コイル１９の他に、磁性材料のコイルハウジング７９と非磁性材料のスライドリング８１と非磁性材料のガイド部材８３などから構成されている。

電磁コイル１９は電気絶縁性の高い樹脂モールド８５で成形され、コイルハウジング７９に収容されている。コイルハウジング７９は連結部材を介してデフキャリヤ３５に回り止めされ、ガイド部材８３はコイルハウジング７９の内周部に溶接されている。また、コイルハウジング７９はガイド部材８３を介しケーシング本体２３のボス部３９とテーパーローラーベアリング４１側の間で軸方向に位置決めされている。プランジャ７はスライドリング８１の外周に固定されており、これらはコイルハウジング７９の内周側とガイド部材８３の外周側との間に配置され、スライドリング８１の内周はガイド部材８３の外周で軸方向移動自在に支承されている。図３のように、電磁コイル１９のリード線８７は４極カプラー８９からデフキャリヤ３５の外部に引き出され、コントローラを介して車載バッテリーに接続されている。

スイッチ１３は、上記のように第１接点部材１５と第２接点部材１７とプランジャ７とによって構成されており、図３と図４のように、第１接点部材１５と第２接点部材１７は、互いに１８０°離れた位置でそれぞれ電磁コイル１９の樹脂モールド８５を貫通して配置され、このようにスイッチ１３は電磁アクチュエータ１１の内部に配置されている。また、第１接点部材１５と第２接点部材１７のリード線は４極カプラー８９からデフキャリヤ３５の外部に引き出されコントローラに接続されている。

また、プランジャ７が各接点部材１５，１７と接触するとこれらが導通し、回路が閉じてスイッチ１３が作動する。このようにプランジャ７を第１接点部材１５と第２接点部材１７の導通部材にすることによってプランジャ７をスイッチ１３の構成部材に利用している。

また、第１接点部材１５と第２接点部材１７は、図４（ｂ）のように、電磁アクチュエータ１１がドッグクラッチ９を噛み合わせたときにプランジャ７と接触してスイッチ１３が作動する（スイッチ回路が閉じる）位置に配置されている。

このようなスイッチ１３の構成は、差動機構２５の差動ロックを解除した状態を通常の状態とすれば、作動していないと（通常の状態は）開いた状態であり、動作させると閉じるＡ接点構成になり、また、差動機構２５の差動をロックした状態を通常の状態とすれば、作動していないと（通常の状態は）閉じた状態であり、動作させると開くＢ接点構成になる。

また、バネ２１は、図２及び図４（ｂ）の状態で、プランジャ７をドッグクラッチ９の噛み合い方向に押圧し、ドッグクラッチ９の待ち機構として機能する。

［切替機構用位置検出装置１の機能］
プランジャ７とコイルハウジング７９とによって電磁石５（電磁コイル１９）の磁路が形成されており、コントローラは、電磁コイル１９の励磁と、励磁停止を行う。

電磁コイル１９を励磁すると上記の磁路に磁束ループが発生し、その磁力によってプランジャ７が図１及び図４（ａ）の位置から図２及び図４（ｂ）の位置まで移動し、リターンスプリング２７の付勢力に抗してクラッチリング７１を左方へ押圧し、ドッグクラッチ９を噛み合わせてデファレンシャル装置３（差動機構２５）の差動をロックさせる。このとき、図２及び図４（ｂ）のようにプランジャ７が第１接点部材１５と第２接点部材１７と接触し、スイッチ１３が作動して差動ロックを検知し、その信号をコントローラに伝達する。悪路や低μ路を走行中のように、左右の駆動輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止され、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。

また、電磁コイル１９の励磁を停止すると、リターンスプリング２７の付勢力により、バネ２１の付勢力に抗して、クラッチリング７１とプランジャ７が図１及び図４（ａ）の位置へ戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動機構２５の差動が自由になる。このとき、図１及び図４（ａ）のようにプランジャ７と第１接点部材１５と第２接点部材１７との接触が解除され、スイッチ１３の作動が停止して差動ロックの解除を検知し、その信号をコントローラに伝達する。

上記のようにコントローラはスイッチ１３から受け取ったＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、デファレンシャル装置３（差動機構２５）の差動回転がロックされているか否かを判断すると共に、ランプやブザーをＯＮ−ＯＦＦさせて差動回転がロックされたこと、あるいは、差動ロックが解除されたことをドライバーに通知する。

［切替機構用位置検出装置１の効果］
切替機構用位置検出装置１は次のような効果が得られる。

切替機構用位置検出装置１は、電磁アクチュエータ１１のプランジャ７がスイッチ１３を直接開閉操作するように構成したことにより、プランジャ７の実位置を検知できるから、ドッグクラッチ９の断続状態を示す極めて正確な情報が得られる上に、従来例と異なって、中間部材の加工寸法と組み付け寸法の公差を厳しく設定する必要がなくなり、コストが大幅に低減する。

また、プレッシャープレートのような中間部材を用いないから、部品点数とコストがそれだけ低減する上に、切替機構用位置検出装置１とデファレンシャル装置３の軸方向及び径方向の大型化が回避され、車載性の低下が防止される。

また、接点部材１５，１７を電磁コイル１９の樹脂モールド８５に取り付けたことによってスイッチ１３を電磁アクチュエータ１１の内部に配置したから、従来例と異なって、ベアリングキャップのようなケーシング部材の改造が不要になり、さらに低コストになる上に、ケーシングの改造に伴う障害から解放されて車載性が向上する。

また、スイッチ１３の回路部材にプランジャ７を利用したことによりドッグクラッチ９の状態検知情報の伝達経路がさらに簡素化され、情報伝達の累積誤差及びタイムタグがさらに小さくなるから、ドッグクラッチ９の状態を正確で、迅速に検知することができる。

また、バネ２１が待ち機構として機能するから、ドッグクラッチ９のチャタリングを抑制し、確実に噛み合わせることができる。

なお、スイッチ１３の開閉はデフキャリヤ３５のオイル溜りの中で行われるが、スイッチ１３に流れる電流は極めて微弱であるから、スパークなどは発生せず、安全性は充分に高い。

（第２実施形態）
図５によって切替機構用位置検出装置１０１（本発明の第２実施形態）の説明をする。以下、同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら切替機構用位置検出装置１との相違点を説明する。

切替機構用位置検出装置１０１は、第１実施形態の切替機構用位置検出装置１１において、第１接点部材１５の代わりに、バネ性を持った第１接点部材１０３を用い、この第１接点部材１０３と第２接点部材１７とプランジャ７とでスイッチ１０５を構成すると共に、電磁アクチュエータ１１の代わりに電磁アクチュエータ１０７を用いた実施形態である。

電磁アクチュエータ１０７の電磁コイル１９を励磁するとプランジャ７が左方に移動し、クラッチリング７１を移動させてドッグクラッチ９を噛み合わせ、差動機構２５の差動をロックさせる。また、電磁コイル１９の励磁を停止するとリターンスプリング２７によってクラッチリング７１が元の位置に戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いと差動機構２５の差動ロックが解除される。

スイッチ１０５を構成する第１接点部材１０３と第２接点部材１７は互いに１８０°離れた位置でそれぞれ電磁コイル１９の樹脂モールド８５を貫通して配置され、このようにスイッチ１０５は電磁アクチュエータ１０７の内部に配置されている。また、スイッチ１０５の信号線は４極カプラー８９からデフキャリヤ３５の外部に引き出されコントローラに接続されている。

また、接点部材１０３はプランジャ７と常時接触しており、ドッグクラッチ９を噛み合わせると、図５（ｂ）のように、プランジャ７が左方に移動して接点部材１７と接触し、スイッチ１０５が作動して差動ロックを検知し、その信号をコントローラに伝達する。

また、電磁コイル１９の励磁を停止すると、リターンスプリング２７の付勢力によって、図５（ａ）のように、クラッチリング７１とプランジャ７が元の位置へ戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動機構２５の差動が自由になると共に、プランジャ７と第１接点部材１７との接触が解除され、スイッチ１０５の作動が停止して差動ロックの解除を検知し、その信号をコントローラに伝達する。

また、第２接点部材１０３はプランジャ７の外周を押圧してフリクション（摩擦）を与えることにより、プランジャ７のガタ（振動）や倒れが軽減され、ドッグクラッチ９の動作と差動ロック機能が正常に保たれると共に、振動によるプランジャ７の誤移動及びドッグクラッチ９の誤動作が回避される。

［切替機構用位置検出装置１０１の効果］
切替機構用位置検出装置１０１は次のような効果が得られる。

切替機構用位置検出装置１０１は、バネ性を持った第１接点部材１０３を用いてプランジャ７にフリクションを与えたことにより、上記のように、ドッグクラッチ９の動作と差動ロック機能が正常に保たれ、振動によるプランジャ７の誤移動及びドッグクラッチ９の誤動作が回避される。

これに加えて、切替機構用位置検出装置１０１は、バネ２１を用いたことによる効果を除き、切替機構用位置検出装置１と同等の効果が得られる。

（第３実施形態）
図６によって切替機構用位置検出装置２０１（本発明の第３実施形態）の説明をする。以下、同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら切替機構用位置検出装置１との相違点を説明する。

切替機構用位置検出装置２０１は、第１実施形態の切替機構用位置検出装置１１において、バネ２１を用いず、第１接点部材１５と第２接点部材１７をドッグクラッチ９に対して軸方向の反対側に配置した実施形態である。

電磁コイル１９を励磁してドッグクラッチ９を噛み合わせると、図６（ｂ）のように、プランジャ７が左方に移動して各接点部材１５，１７との接触が解除され、スイッチ１３が開放されて差動ロックを検知し、その信号をコントローラに伝達する。また、電磁コイル１９の励磁を停止するとリターンスプリング２７の付勢力によって、図６（ａ）のように、プランジャ７が元の位置へ戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除されると共に、プランジャ７と各接点部材１５，１７とが接触しスイッチ１３が作動して差動ロックの解除を検知し、その信号をコントローラに伝達する。

このようなスイッチ１３の構成は、差動機構２５の差動ロックを解除した状態を通常の状態とすれば、作動していないと（通常の状態は）閉じた状態であり、動作させると開くＢ接点構成になり、差動機構２５の差動をロックした状態を通常の状態とすれば、作動していないと（通常の状態は）開いた状態であり、動作させると閉じるＡ接点構成になる。

［切替機構用位置検出装置２０１の効果］
切替機構用位置検出装置２０１は次のような効果が得られる。

切替機構用位置検出装置２０１は、電磁アクチュエータ１１によるプランジャ７の軸方向推力を正又は負の方向にアシストすることができる。すなわち、磁力の推力と同一方向に付勢する場合には、正のアシスト、逆方向である場合には負のアシストをすることができる。

これに加えて、切替機構用位置検出装置２０１は、バネ２１を用いたことによる効果を除き、切替機構用位置検出装置１と同等の効果が得られる。

（第４実施形態）
図７と図８によって切替機構用位置検出装置３０１（本発明の第４実施形態）とこれを用いたデファレンシャル装置３の説明をする。

［切替機構用位置検出装置３０１の特徴］
切替機構用位置検出装置３０１は、電磁石５によって移動操作されるプランジャ７を介してドッグクラッチ９を断続操作する電磁アクチュエータ１１と、移動操作されたプランジャ７によって直接ＯＮーＯＦＦ操作され、ドッグクラッチ９の状態を検知する振り子スイッチ３０３（スイッチ）とを備え、
振り子スイッチ３０３を構成する接点部材３０５が、プランジャ７に押され支点３０７を中心に揺動することによって、振り子スイッチ３０３がＯＮーＯＦＦ動作し、
揺動する接点部材３０５が、一側端部３０９でプランジャ７に押圧されると、他側端部３１１で相手側接点部材３１３との接触を解除すると共に、相手側接点部材３１３が、デフキャリヤ３５側のベアリングキャップ３１５（近傍の部材）上に設けられていることを特徴とする。

［切替機構用位置検出装置３０１の構成］
振り子スイッチ３０３はケーシング３１７に納められており、ケーシング３１７はベアリングキャップ３１５に固定されている。接点部材３０５の支点３０７はケーシング３１７上に設けられており、相手側接点部材３１３はケーシング３１７の内部に固定されている。また、接点部材３０５はケーシング３１７の内部に設けられたバネによって時計回りの回転方向（一側端部３０９がプランジャ７を押圧する方向：他側端部３１１が相手側接点部材３１３と接触する方向）に押圧されている。このバネの付勢力はリターンスプリング２７の付勢力より小さく設定されている。また、振り子スイッチ３０３のリード線３１９はデフキャリヤ３５の外部に引き出されコントローラに接続されている。

［切替機構用位置検出装置３０１の機能］
電磁コイル１９を励磁すると、プランジャ７が図７の位置から図８の位置まで移動してドッグクラッチ９が噛み合い、デファレンシャル装置３（差動機構２５）の差動がロックされる。このときのプランジャ７の左移動に伴って接点部材３０５が内蔵バネの付勢力によって時計方向に回転し、他側端部３１１が相手側接点部材３１３と接触して振り子スイッチ３０３が作動し（閉じ）、差動ロックを検知してその信号をコントローラに伝達する。

また、電磁コイル１９の励磁を停止すると、リターンスプリング２７の付勢力によってプランジャ７が右方に戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除されて差動機構２５の差動が自由になると共に、このときのプランジャ７の右移動に伴って接点部材３０５が反時計回りに回転し、他側端部３１１と相手側接点部材３１３との接触が解除されて振り子スイッチ３０３が作動を停止し（開き）、差動ロックの解除を検知してその信号をコントローラに伝達する。

コントローラはスイッチ１３から受け取ったＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、デファレンシャル装置３（差動機構２５）の差動回転がロックされているか否かを判断し、ランプやブザーをＯＮ−ＯＦＦさせて差動回転がロックされたこと、あるいは、差動ロックが解除されたことをドライバーに通知する。

［切替機構用位置検出装置３０１の効果］
切替機構用位置検出装置３０１は次のような効果が得られる。

支点３０７を中心に揺動する接点部材３０５は、支点３０７の位置を変えることによって両端（一側端部３０９と他側端部３１１）の移動距離（ストローク）を任意に調整することができるから、プランジャ７のストロークや、相手側接点部材３１３の位置を自由に変えることができる。

また、振り子スイッチ３０３をベアリングキャップ３５上に配置しても、ポジションスイッチをベアリングキャップに取り付けた従来例と異なって、ベアリングキャップ３５に対して大きな改造は要求されないから、コスト上昇や、改造に伴う車両への搭載性低下が避けられる。

これに加えて、切替機構用位置検出装置３０１は、バネ２１を用いたこと及びスイッチ１３を電磁アクチュエータ１１に内蔵したことによる効果を除き、切替機構用位置検出装置１と同等の効果が得られる。

［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、各実施形態において、電磁アクチュエータが静止部材側に固定されている例を開示したが、電磁アクチュエータは回転側に配置し、電磁コイルをスリップリングを介して励磁してもよく、本発明は、このような構成でも各実施形態と同様な効果が得られる。

また、第１実施形態と第３実施形態で説明したように、本発明において、スイッチは、動作させると閉じるＡ接点にでも、動作させると開くＢ接点のいずれにでも構成することができる。

また、本発明において、切替機構は、ドッグクラッチに限らず、軸方向に隣接して同一周回上に形成された一対のスプライン部をスリーブによって連結するタイプなど現時点で一般的である種々のクラッチ形態を採用することができる。

また、本発明の切替機構用位置検出装置は、各実施形態のように切替機構でデファレンシャル装置の差動回転をロックさせるデフロック装置にだけでなく、デファレンシャル装置に内蔵された切替機構によって駆動力を断続する断続装置や、車両の駆動力伝達系に配置された切替機構によって駆動力を断続する断続装置、あるいは一般産業機械の駆動伝達切替機構などにも広く適用することができる。

第１実施形態の切替機構用位置検出装置１を用いたデファレンシャル装置３の差動ロックが解除された状態を示す断面図である。 第１実施形態の切替機構用位置検出装置１を用いたデファレンシャル装置３の差動回転がロックされた状態を示す断面図である。 第１実施形態の切替機構用位置検出装置１を構成する電磁アクチュエータ１１を示す図面である。 （ａ）は電磁アクチュエータ１１に内蔵されたスイッチ１３が作動を停止した状態を示す断面図、（ｂ）は電磁アクチュエータ１１に内蔵されたスイッチ１３が作動した状態を示す断面図である。 （ａ）は第２実施形態の切替機構用位置検出装置１０１を構成する電磁アクチュエータ１０７に内蔵されたスイッチ１０５が作動を停止した状態を示す断面図、（ｂ）は第２実施形態の切替機構用位置検出装置１０１を構成する電磁アクチュエータ１０７に内蔵されたスイッチ１０５が作動した状態を示す断面図である。 （ａ）は第３実施形態の切替機構用位置検出装置２０１を構成する電磁アクチュエータ１１に内蔵されたスイッチ１３が作動を停止した状態を示す断面図、（ｂ）は第３実施形態の切替機構用位置検出装置２０１を構成する電磁アクチュエータ１１に内蔵されたスイッチ１３が作動した状態を示す断面図である。 第４実施形態の切替機構用位置検出装置３０１を用いたデファレンシャル装置３の差動ロックが解除された状態を示す断面図である。 第４実施形態の切替機構用位置検出装置３０１を用いたデファレンシャル装置３の差動回転がロックされた状態を示す断面図である。 従来例の断面図である。

符号の説明

１ 切替機構用位置検出装置
５ 電磁石
７ プランジャ（移動部材）
９ ドッグクラッチ（切替機構）
１１ 電磁アクチュエータ
１３ スイッチ
１５ 第１接点部材
１７ 第２接点部材
１９ 電磁コイル（電磁アクチュエータ１１の構成部材）
２１ バネ（弾性部材）
１０１ 切替機構用位置検出装置
１０３ 弾性を有する第１接点部材
１０５ スイッチ
１０７ 電磁アクチュエータ
２０１ 切替機構用位置検出装置
３０１ 切替機構用位置検出装置
３０３ 振り子スイッチ（スイッチ）
３０５ 接点部材
３０７ 支点
３０９ 接点部材３０５の一側端部
３１１ 接点部材３０５の他側端部
３１３ 相手側接点部材
３１５ ベアリングキャップ（近傍の部材）

Claims (8)

1. 電磁石によって移動操作される移動部材を介し切替機構を断続操作する電磁アクチュエータと、
   移動する移動部材によって直接ＯＮーＯＦＦ操作され、切替機構の状態を検知するスイッチとを備えたことを特徴とする切替機構用位置検出装置。
2. 請求項１に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   スイッチを構成する接点部材を、電磁アクチュエータの構成部材に取り付けたことにより、スイッチを電磁アクチュエータの内部に配置したことを特徴とする切替機構用位置検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   スイッチの回路部材として第１接点部材と第２接点部材とを設けると共に、
   移動部材をこれらの導通部材とし、
   移動した移動部材が第１接点部材と第２接点部材とを導通させ、あるいは、導通を解除すると、スイッチがＯＮ作動、あるいは、ＯＦＦ作動することを特徴とする切替機構用位置検出装置。
4. 請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   第１接点部材と第２接点部材を、電磁アクチュエータが切替機構を作動させるときに移動部材と接触する側に配置すると共に、
   移動部材に隣接して弾性部材を設けたことを特徴とする切替機構用位置検出装置。
5. 請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   第１接点部材が弾性を有し、この弾性によって移動部材に摩擦を与えることを特徴とする切替機構用位置検出装置。
6. 請求項３に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   第１接点部材と第２接点部材を、電磁アクチュエータが切替機構の作動を停止させたときに移動部材と接触する側に配置すると共に、
   第１接点部材と第２接点部材が弾性を有し、この弾性によって移動部材を切替機構側に押圧することを特徴とする切替機構用位置検出装置。
7. 請求項１に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   スイッチを構成する接点部材が、移動部材に押されると支点を中心に揺動することによって、スイッチがＯＮ作動、あるいは、ＯＦＦ作動することを特徴とする切替機構用位置検出装置。
8. 請求項７に記載された切替機構用位置検出装置であって、
   揺動する前記接点部材が、一側端部で移動部材に押圧されると他側端部で相手側接点部材と接触し、あるいは、接触を解除すると共に、
   相手側接点部材が、近傍の部材上に設けられていることを特徴とする切替機構用位置検出装置。

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